光电耦合器.doc-教程与笔记习题
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2021-04-27
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全称
光电耦合器接口电路
简介
图 1 显示了一个典型的光电耦合器驱动电路。在该例中，右边的 5V 副边输出将会被左边原边电路的脉宽调制器控制。
比较器 A1 将 ZDl(结点 A)的参考电压和通过分压电路 R7 和 R8 的输出电压进行比较，因而控制 Q2 的导通状态，可以定义发光
二极管
D1 的电流和通过光耦
合在光敏晶体管
Q1 的集电极电流。然后 Q1 定义脉冲宽度和输出电压，补偿任何使输出电压改变的倾
向。
随着光电耦合器的使用时间增加和传输比即增益的下降，为了防止控制失灵，给 Q2 提供充足的驱动电流裕量是很有必要的。
光电耦合器的种类较多，常见有光电二极管型、光电三极管
型、光敏电阻
型、光控晶闸管
型、光电达林顿型、集成电路型等。
如下图 1（外形有金属圆壳封装，塑封双列直插等）。
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工作原理
工作原理
在光电耦合器输入端加电信号使发光源发光，光的强度取决于激励电流的大小，此光照射到封装在一起的受光器上后，因光电
效应而产生了光电流，由受光器输出端引出，这样就实现了电一光一电的转换。
基本工作特性（以光敏三极管为例）
1、共模抑制比很高
在光电耦合器内部，由于发光管和受光器之间的耦合电容很小（2pF 以内）所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的
影响很小，因而共模抑制比很高。
2、输出特性
光电耦合器的输出特性是指在一定的发光电流 IF 下，光敏管所加偏置电压 VCE 与输出电流 IC 之间的关系，当 IF=0 时，发光
二极管不发光，此时的光敏晶体管集电极输出电流称为暗电流
，一般很小。当 IF>0 时，在一定的 IF 作用下，所对应的 IC 基本上与
VCE 无关。IC 与 IF 之间的变化成线性关系，用半导体管特性图示仪测出的光电耦合器的输出特性与普通晶体三极管输出特性相似。
其测试连线如图 2，图中 D、C、E 三根线分别对应 B、C、E 极，接在仪器插座上。
3、光电耦合器可作为线性耦合器使用。
在发光二极管上提供一个偏置电流，再把信号电压通过电阻耦合到发光二极管上，这样光电晶体管接收到的是在偏置电流上增、
减变化的光信号，其输出电流将随输入的信号电压作线性变化。光电耦合器也可工作于开关状态，传输脉冲信号。在传输脉冲信号
时，输入信号和输出信号之间存在一定的延迟时间，不同结构的光电耦合器输入、输出延迟时间相差很大。
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仪器测试
光电耦合器的测试
1、用万用表判断好坏，如图 3，断开输入端电源，用 R×1k 档测 1、2 脚电阻，正向电阻为几百欧，反向电阻几十千欧，3、4
脚间电阻应为无限大。1、2 脚与 3、4 脚间任意一组，阻值为无限大，输入端接通电源后，3、4 脚的电阻很小。调节 RP，3、4 间
脚电阻发生变化，说明该器件是好的。注：不能用 R×10k 档，否则导致发射管击穿。
2、简易测试电路，如图（4），当接通电源后，LED 不发光，按下 SB，LED 会发光，调节 RP、LED 的发光强度会发生变化，
说明被测光电耦合器是好的。
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